مقاله ساخت کنترلر جهت محاسبه سرعت ، کیلومتر وزمان تعمیرات و نگهداری لیفتراک

بخشی از مقاله

کلمات کلیدی: لیفتراک-زمان سرویس-محاسبه سرعت-محاسبه کیلومتر

.1 چکیده

لیفتراک های گازی برای جابه جایی بارهای سنگین بسیار مناسب می باشند. این نوع لیفتراک ها معمولا دارای شتاب و سرعت بیشتری می باشند. عدم رعایت استانداردها و موارد ایمنی از جمله رعایت سرعت استاندارد می تواند مشکلات عمده ای چون افزایش زمان تعمیرات، افزایش حوادث جانی ، افرایش خسارت های مالی و افرایش بیماریهای شغلی بدلیل صدمه به راننده را پدید آورد. تعداد زیادی از آیتم های ناهنجار نام برد ه شده بعلت کاستی های موجود در لیفتراک های گاز سوز می باشد که توسط شرکت سازنده پیش بینی نشده است . از مهمترین این موارد می توان به عدم نمایش سرعت و کیلومتر لیفتراک اشاره کرد.

حرکت لیفتراک با سرعت بالای 5Km/h باعث می شود تا راننده نتواند کنترل مناسبی بر لیفتراک داشته و منجر به خسارات جانی و مالی گردد. در این پروژه یک برد کنترلی طراحی ، برنامه نویسی و ساخته شده است که می تواند سرعت و کیلومترلیفتراک را نمایش داده و با بالارفتن سرعت از حد مجاز آلارمی ایجاد و به راننده لیفتراک اطلاع رسانی نماید. از دیگر مزایای این برد کنترلی ثبت مسافت طی شده توسط لیفتراک - برحسب کیلومتر - می باشد که از این آیتم می توان در نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه بهره مند گردد.

.2 شرح پروژه

با توجه به ماده 10 از فصل دوم مقررات عمومی آیین نامه ایمنی ماشین های لیفتراک، سرعت بالای5 Km/h مغایر با آیتم های ایمنی و حادثه ساز می باشد [1] مطابق با اسناد موجود در شرکت خودروسازی سایپا، اداره ایمنی و بهداشت صنعتی نمایش سرعت لیفتراک را برای کنترل دقیق رانندگان الزام نمود ولی عدم امکان ساخت از طرف شرکت سازنده لیفتراک ها و دیگر شرکت های فعال در این حوزه ، منجر به تعریف پروژه ای با عنوان نمایش و کنترل سرعت و کیلومتر لیفتراک گردید .از دیگر بهره برداران این برد کنترلی واحد نگهداری و تعمیرات لیفتراک ها بوده که بعلت عدم نمایش مسافت طی شده لیفتراک تعمیر و تعویض قطعات بدرستی انجام پذیر نبوده وباعث افزایش هزینه ها و عدم اجرایصحیح نت ، خصوصاً نت پیشگیرانه بوده است .

با توجه به اینکه تعویض قطعات متعدد بکار گرفته شده در لیفتراک متناسب با مسافت طی شده انجام می پذیرد عدم نمایش مسافت طی شده لیفتراک تعدد نت اظطراری و توقف خطوط تولید را افزایش می دهد. پروژه نمایش سرعت و کیلومترلیفتراک یکی از پروژه های کاهش هزینه بوده که با استفاده از نرم افزارهای سطح بالای پایه - میکروکنترلرها - و طراحی بردهای الکترونیکی در راستای بالابردن سطح ایمنی و کاهش هزینه توسط اداره نت تجهیزات و اداره توسعه اتوماسیون طراحی ، برنامه نویسی و اجرا گردید.بردهای کنترلی این پروژه مبتنی بر آی سی های میکروکنترلر طراحی گردید و با استفاده از نرم افزارهای Cod Vision برنامه نویسی شده است [2].

.3 طراحی سخت افزار با قابلیت عدم نویز پذیری

جهت کاهش عملیات اجرایی و جلوگیری از دوباره کاری فرآیندهای عملکرد بردهای الکترونیکی و برنامه نوشته شده توسط نرم افزار Proteus8 شبیه سازی گردید. بعد از مطالعات و بررسی های فروان جهت محاسبات برای بدست آوردن سرعت و کیلومتر لیفتراک ،نصب یک سنسور القایی بر روی بخش دیفرانسیل جهت شمارش دنده های کرانویل موجود در داخل دیفرانسیل تایید گردید. با توجه به مورب بودن این دنده ها، در طراحی سوراخ تعبیه شده، محاسباتی دقیق انجام گرفته شده تا محاسبات کاملاً دقیق بوده و در تمام دورهای کرانویل همه دندانه ها شمارش شود.با توجه به نویزی که بعد از روشن شدن لیفتراک ایجاد می گردد، مداری جهت رفع اثرات نویز طراحی گردید تا در ورودی مدارات کنترلی - آی سی میکروکنترلر - هیچ گونه نویزی موجود نباشد و خروجی مدار از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار باشد.بکارگیری تکنیک های سخت افزاری و نرم افزاری باعث گردیده تا Bouncing موجود در سنسور را نیز حذف نماید.

.4 موانع پیش رو در طراحی سخت افزار و نرم افزار

عدم محل مناسب برای نصب سنسور در خصوص دریافت سیگنال جهت محاسبه تعداد دور چرخ های لیفتراک . نبود دانش نرم افزارهای پایه جهت برنامه نویسی و کنترل. نبود امکانات مورد نیاز همچون دستگاه پروگرمر، سنسور، تجهیزات آزمایشگاهی و غیره. موازی شدن چندین پروژه .

.5 محاسبات بخش های مکانیکی و الکترونیکی

با توجه به ماهیت عملکرد لیفتراک در سالن های تولیدی و انبارها ، امکان ضربه خوردن و گبر کردن پالت های چوبی و پلاستیکی به سنسور مربوط به تشخیص مسافت طی شده بسیار زیاد می باشد. جهت کاهش تعمیرات اضطراری این امر در مراحل طراحی پیش بینی گردید.در بخش طراحی قسمت های مختلف لیفتراک از جمله چرخ های جلو و عقب ، گیربکس و حتی بکار گیری انکدر نیز مورد بررسی قرار گرفت که در نهایت نصب سنسور بر روی دیفرانسیل با توجه به وجود شیار های کرانویل و کمترین برخورد با زباله ها ی موجود در سالن های تولیدی و غیر تولیدی مورد تایید قرار گرفت . دندانه های کرانویل برای بهتر درگیر شدن با پینیون به صورتی زاویه دار، که قطر آن در ابتدا و انتها یکی نمی باشد طراحی گردیده است - شکل1 کرانویل و شکل 2 پنیون -

و این امر نصب سنسورمربوط به محاسبه مسافت را با مشکل مواجه می نماید .زیرا نصب مستقیم سنسور باعث تحریک دایم آن می گردد. جهت رفع این مشکل ، دیفرانسیل را با یک زاویه خاص منتاسب با فرمولاسیون زیر سوراخ و سنسور نصب گردید.در محاسبات انجام گرفته حرکت لیفتراک در حالت دنده عقب نیز مد نظر بوده زیرا قطر دندانه های کرانویل در حالت دنده عقب برعکس می باشد .یل. محاسبات بخش الکترونیک شامل محاسبات سرعت و کیلومتر لیفتراک می باشد.با توجه به اینکه افزایش سرعت لیفتراک باعث حوادث انسانی و تجهیزاتی می گردد، محاسبه سرعت از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. یکی از مشکلات عمده دربرنامه نویسی کنترلربخش محاسبه سرعت لیفتراک، زیاد بودن قطر تایر لیفتراک بوده که بعلت ماهیت کاری لیفتراک - ترمزهای ممتد و شدید - این امر راتشدید نموده است . به مرور زمان ، ترمزهای شدید و تعدد بالای آنها باعث کاهش قطر تایر لیفتراک گشته که منجر به کاهش دقت در محاسبه سرعت لیفتراک می گردد.لذا از محاسبه کیلومتر لیفتراک و با توجه به فرمول اصول کولموگروف[3]